Svovls krystalstruktur er et ortorhombisk krystalsystem, hvor svovlatomerne er arrangeret i et forvrænget oktaedrisk arrangement. Denne struktur er kendt som α-svovl eller rombisk svovl. Svovlatomerne i denne krystalstruktur er forbundet med kovalente bindinger, der danner S8-ringe. Disse ringe stables derefter i et zigzag-mønster, hvilket resulterer i den overordnede ortorhombiske krystalstruktur. Ved temperaturer over 95,6 °C omdannes svovl til en monoklin krystalstruktur, β-svovl. I denne fase er S8-ringene arrangeret i en mere regelmæssig, rynket struktur.